Заживление перелома

Заживление (консолидация) перелома происходит естественным путем после травматического повреждения кости. Этот процесс начинается с кровоизлияния и проходит через три стадии:

• воспалительная
• репаративная
• ремоделирование

Этот процесс можно поддерживать различными методами лечения, основным из которых является иммобилизация; неадекватное лечение может привести к различным осложнениям. В зависимости от локализации перелома нормальное сращение у взрослых может занимать от 3 до 12 недель.

Нормальное заживление перелома

Для нормального сращения перелома необходимо соблюдение ряда условий:

• жизнеспособность отломков (т. е. сохранное кровоснабжение)
• механический покой: может быть достигнут ограничением движений и внешней иммобилизацией, например гипсовой повязкой, или внутренней фиксацией
• отсутствие инфекции

Процесс сращения различается в зависимости от взаиморасположения отломков перелома и подразделяется на три основные категории:

1. спонтанное (непрямое/вторичное) сращение
2. контактное (ангиогенное/первичное) сращение
3. щелевое сращение

Спонтанное (непрямое/вторичное) сращение

Это наиболее распространенный «естественный» процесс сращения, при котором костные отломки располагаются близко друг к другу (но не сопоставлены вплотную), с формированием гематомы между ними и различной степенью смещения и/или угловой деформации. 

Хотя процесс сращения перелома можно разделить на различные фазы, его скорее следует рассматривать как биологический континуум. Надкостница, эндост и гаверсовы каналы служат источником плюрипотентных мезенхимальных стволовых клеток, которые запускают формирование регенерирующих тканей. Мостовидная костная мозоль, видимая на рентгенограммах, образуется преимущественно из надкостницы.

Процесс сращения перелома

Гематома в области перелома запускает репаративный ответ. В течение 48 часов механизмы хемотаксической передачи сигналов привлекают воспалительные клетки, необходимые для стимуляции процесса сращения.

В течение 7–14 дней между отломками формируется грануляционная ткань, что приводит к васкуляризации гематомы. На рентгенограммах на этой стадии может наблюдаться усиление просветления в зоне перелома вследствие резорбции кости.

Клетки-предшественники в грануляционной ткани пролиферируют и начинают дифференцироваться в фибробласты и хондробласты. Они продуцируют внеклеточный органический матрикс фиброзной ткани и хряща, в котором остеобластами откладывается грубоволокнистая костная ткань. Эта стадия обычно длится 4–16 недель. Вновь сформированная костная мозоль все еще уязвима к сдвиговым нагрузкам, тогда как осевое растяжение и сжатие способствуют формированию матрикса.

Затем сеть грубоволокнистой кости замещается пластинчатой костной тканью, ориентированной параллельно оси кости.

В конечном итоге происходит ремоделирование кости, восстанавливающее ее нормальную кортикальную структуру в зависимости от распределения нагрузки. Это длительный процесс, который может продолжаться в течение нескольких лет. У детей ремоделирование происходит быстрее, чем у взрослых, и может в определенной степени компенсировать неправильное сращение.

Средние сроки сращения типичных переломов

Верхняя конечность:

• фаланги: 3 недели
• пястные кости: 4–6 недель
• дистальный отдел лучевой кости: 4–6 недель
• плечевая кость: 6–8 недель
• предплечье: 8–10 недель

Нижняя конечность:

• плюсневые кости: 6+ недель
• большеберцовая кость: 10 недель
• шейка бедренной кости: 12 недель
• диафиз бедренной кости: 12 недель

Контактное (ангиогенное/первичное) сращение

Контактное сращение происходит между плотно сопоставленными отломками при расстоянии менее 0,1 мм и нейтрализации межфрагментарной деформации. Это является целью жесткой внутренней фиксации. Процесс инициируется остеокластами, формирующими режущие конусы (конусы резорбции), которые пересекают линию перелома со скоростью 50–100 мкм/день. Затем капилляры прорастают во вновь образованные полости в сопровождении эндотелиальных клеток и клеток-предшественников остеобластов, которые формируют пластинчатую кость из остеонов, ориентированных преимущественно в продольном направлении (гаверсово ремоделирование). При стабильном остеосинтезе образования периостальной мозоли происходить не должно. В противном случае это следует расценивать как признак нестабильности (мозоль раздражения).

Щелевое сращение

Если при внутренней фиксации между отломками сохраняется диастаз даже менее 1 мм, гаверсову ремоделированию предшествует образование каркаса из грубоволокнистой кости, после чего пластинчатая кость откладывается перпендикулярно длинной оси.

Нарушение сращения переломов

Нормальный процесс сращения перелома может нарушаться множеством различных путей:

• замедленное сращение
  • консолидация перелома занимает примерно в два раза больше времени, чем ожидается для конкретной локализации
• несращение (ложный сустав / псевдоартроз)
  • консолидация перелома не наступает в течение 6–9 месяцев
  • типичная локализация: ладьевидная кость, шейка бедренной кости, диафиз большеберцовой кости
• неправильное сращение
  • сращение в неанатомическом положении
  • может частично компенсироваться ремоделированием кости (за исключением ротационного неправильного сращения)
• повторный перелом (рефрактура)
  • как правило, фиксирующие конструкции следует удалять примерно в течение 18 месяцев после консолидации перелома
  • их сохранение может привести к атрофии кортикального слоя и повышению риска повторного перелома

Стойкое повреждение регенерирующей ткани (бластемы), обычно в хондральной фазе. К факторам риска относятся:

• местные: недостаточная иммобилизация, дистракция, интерпозиция мягких тканей, дефект костной ткани, нарушение кровоснабжения, повреждение мягких тканей, неадекватный метод фиксации, инфекция
• общие/системные: пожилой возраст, алиментарная недостаточность, прием лекарственных препаратов, метаболические заболевания

Типы псевдоартрозов

• гипертрофический псевдоартроз
  • с выраженной костной мозолью («слоновья стопа»)
  • со скудной костной мозолью («лошадиное копыто»)
• олиготрофический псевдоартроз
  • отсутствие костной мозоли на рентгенограммах, закругленные концы перелома
• атрофический псевдоартроз
  • резорбция кости вследствие инфекции или нарушения кровоснабжения
• гипотрофический (нежизнеспособный) псевдоартроз
  • некротизированные фрагменты (повышение плотности фрагментов без формирования костной мозоли)
• дефект-псевдоартроз
  • отсутствие костных фрагментов
• инфицированный псевдоартроз: см.: остеомиелит

Лечение и прогноз

• адекватная иммобилизация
• электростимуляция
• костная пластика
• ревизия металлоостеосинтеза